Ремонт бетонных конструкций моста
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРАВИЛА
РЕМОНТА КАМЕННЫХ, БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ МОСТОВ
РАЗРАБОТАНЫ НИИ мостов ПГУПСа (В.В.Кондратовым, В.П.Кузьминым, Г.С.Карапетовой) и Нормативно-технологической станцией по инженерным сооружениям и пути МПС (В.Э.Цомировым, Л.И.Чистовой) и выполнены с учетом последних работ НИИ мостов ПГУПСа, МИИТа, технических решений по ремонту опор институтов Гипротранспуть, Желдорпроект, других проектных организаций и производственного опыта по ремонту искусственных сооружений специализированных мостовых подразделений МПС и Корпорации «Трансстрой».
УТВЕРЖДЕНЫ заместителем начальника Департамента пути и сооружений А.В.Бушиным 02.12.1996 г.
Технологические правила содержат общие требования к организации и производству ремонтных работ, к качеству и свойствам применяемых строительных материалов, указания по технологии ремонта массивных опор, защитных слоев, конструкций с трещинами и повреждениями, снижающими их несущую способность, указания по ремонту лотков водопропускных труб, перечень и характеристики машин и механизмов, используемых при ремонтных работах, а также основные положения техники безопасности при производстве работ.
Технологические правила предназначены в качестве руководства при проектировании и выполнении работ по ремонту и текущему содержанию массивных и железобетонных конструкций искусственных сооружений.
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие Технологические правила ремонта (далее везде — Правила) содержат указания по ремонту и усилению массивных опор. Рекомендации разработаны в соответствии с действующими указаниями и инструкциями Департамента пути и сооружений МПС России и охватывают наиболее распространенные ремонтные процессы: устройство железобетонных поясов, сплошных рубашек и каркасов устоев. Для каждого процесса приведены общие требования к исполнению, основные материалы и оборудование, перечислены технологические операции, даны указания по организации процесса в целом. Кроме того, приведены указания по ремонту труб с устройством железобетонных рубашек и лотков металлических гофрированных труб. В Правилах указаны меры, необходимые для обеспечения безопасности движения поездов и охраны труда при выполнении ремонтных работ. Правила предназначены для выполнения работ по текущему содержанию, а также по капитальному ремонту опор мостов.
Необходимость ремонта опор мостов и водопропускных труб, сроки и объемы работ в каждом отдельном случае должны определяться по результатам текущих и периодических осмотров и в соответствии с Положением о проведении планово-предупредительного ремонта верхнего строения пути, земляного полотна и искусственных сооружений железных дорог. Работы следует выполнять согласно проектам, составленным и утвержденным в установленном порядке. Разработку проектов необходимо вести с учетом настоящих Правил, предусматривая использование наиболее совершенных технических средств и способов ремонта, обеспечивающих повышение производительности труда и надлежащее качество работ. При этом в состав проекта помимо основных конструктивных и технологических решений следует выключать требования к устройству вспомогательных конструкций, подмостей, а также других временных сооружений, связанных с выполнением требований безопасности и охраны труда.
Все дефекты, обнаруженные в процессе производства работ и не учтенные проектом, должны быть отмечены, и о них должна быть поставлена в известность проектная организация, обязанная внести необходимые исправления и изменения в проект, согласовать эти изменения с заказчиком и сообщить строительной организации способы исправления обнаруженных дефектов. При организации ремонтных работ наряду с указаниями настоящих Правил в первую очередь необходимо руководствоваться:
Инструкцией по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации;
Инструкцией по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ;
Инструкцией по содержанию искусственных сооружений.
Кроме того, при выполнении отдельных видов ремонта надлежит соблюдать требования ряда других руководящих документов, на которые даны ссылки в соответствующих пунктах настоящих Правил.
1.2. Ремонт опор мостов и водопропускных труб должен производиться при обеспечении безопасности движения и, как правило, без нарушения графика движения поездов. В тех случаях, когда для выполнения тех или иных работ требуется закрытие движения, продолжительность перерыва следует определять на основе детально разработанного графика. Длительность отдельных операций при этом должна быть установлена по Типовым технически обоснованным нормам времени на работы по текущему содержанию и ремонту земляного полотна и искусственных сооружений, а при отсутствии нормативов — по опытным данным или Сметным нормам и единичным расценкам на капитальный ремонт объектов железнодорожного транспорта (ЕРКР и т.д.). Продолжительность перерывов должна быть минимальной. По возможности следует использовать «окна», предусмотренные в графике движения для путевых ремонтных работ.
При необходимости ремонта нескольких мостов, расположенных на одном перегоне или участке, ремонтные работы следует спланировать так, чтобы на разных объектах их можно было осуществить в одно и то же «окно». На каждом объекте ремонт должен производиться в три этапа: подготовительный, основной и заключительный. Подготовительные работы необходимо выполнять в возможно большем объеме с тем, чтобы предельно уменьшить длительность основных работ, проводимых в «окно».
На время выполнения подготовительных, основных и заключительных работ по ремонту место работ должно быть ограждено соответствующими сигнальными знаками. При этом ограждение должно отвечать требованиям Инструкции по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ, а также Инструкции по сигнализации на железных дорогах.
1.3. В ходе выполнения ремонтных работ следует контролировать соблюдение требований проекта и оформление исполнительской документации (акты, журналы работ). Необходимо также проверять соответствие примененных материалов техническим условиям и стандартам, качество изготовления дополнительных деталей, элементов и осуществлять пооперационный контроль на всех этапах и стадиях технологического процесса.
Работами должен руководить мостовой мастер, а в сложных или особо ответственных случаях — начальник дистанции пути или его заместитель. При производстве работ специализированными организациями непосредственное руководство должен осуществлять ответственный работник данной организации, имеющий на это право по занимаемой должности и прошедший проверку на знание инструкций и правил, связанных с производством работ на действующих железнодорожных путях, а представитель дороги должен вести технический надзор за выполнением работ.
Работник, ведущий надзор (специально назначенный начальником дистанции пути или службы пути), обязан следить за качеством ремонта, соблюдением технологии производства работ, контролировать соблюдение всех правил и требований по обеспечению безопасности движения поездов и намеченного проектом режима эксплуатации моста в период работ. По окончании ремонта должна производиться приемка работ. Порядок приемки установлен Инструкцией по содержанию искусственных сооружений.
1.4. Ремонт опор и пролетных строений в зависимости от объема и сложности может производиться с привлечением специализированных ремонтно-строительных организаций. Надзор, в том числе контроль на всех основных этапах работ, и приемку работ должен производить Заказчик и дистанция пути (работники, специально назначенные начальником дистанции или службы пути).
Приемка законченных работ, выполнявшихся по проектам, должна производиться комиссиями, назначенными инстанциями, утвердившими проекты, и оформляться актами, утверждаемыми указанными инстанциями. Приемка работ производится на основании исполнительной документации, представляемой исполнителем работ.
1.5. При организации и проведении ремонта опор и водопропускных труб надлежит обеспечивать безопасные условия производства работ, исходя из общих положений, изложенных в главе 7 настоящих Правил, и руководствуясь требованиями действующих нормативных документов по охране труда.
1.6. В настоящих Правилах даны ссылки на руководящие документы и государственные стандарты, действующие на 1 января 1997 г. Все последующие изменения этих документов и стандартов при пользовании Правилами должны быть соответственно учтены.
2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РЕМОНТА ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ
2.1. Материалы для ремонта массивных опор и труб
2.1.1. Для ремонта опор и труб следует применять конструкционные тяжелые бетоны со средней плотностью от 2200 до 2500 кг/м и классом прочности на сжатие, соответствующим ГОСТ 25192-82 и СНиП 2.05.03-84 (табл.21). Марки бетона по морозостойкости в зависимости от климатических условий зоны, где производится ремонт, расположения и вида конструкции следует принимать в соответствии с табл.22 и п.3.21, а марки бетона по водонепроницаемости элементов опор — п.3.22 СНиП 2.05.03-84.
2.1.2. Марки стали для арматуры железобетонных опор, устанавливаемой по расчету, в зависимости от условий ее работы и средней температуры наружного воздуха наиболее холодной пятидневки в районе строительства следует принимать в соответствии с табл.29 п.3.33 СНиП 2.05.03-84. Арматурная сталь класса A-II марки В Ст5 пс2 допускается к применению в опорах мостов, если диаметр ее стержней, мм, не более:
20 — для элементов с арматурой, не рассчитываемой на выносливость;
16 — то же, рассчитываемой на выносливость.
В качестве конструктивной арматуры при всех условиях допускается применение арматурной стали классов A-I и A-II марок, указанных в табл.29 п.3.33 СНиП 2.05.03-84, а также арматурной проволоки по ГОСТ 6727-80 гладкой класса B-I и периодического профиля Вр-I.
2.1.3. Материалы для бетонов и приготовления бетонных смесей должны отвечать требованиям СНиП 3.06.04-91. При подборе составов бетона и выборе материалов можно использовать рекомендации Руководства по подбору составов тяжелого бетона.
2.2. Материалы для ремонта защитного слоя
2.2.1. Для ремонта защитного слоя железобетонных элементов мостов и труб применяются:
цементные бетоны и растворы обычные или с пластифицирующими и воздухововлекающими добавками;
полимерцементные бетоны и растворы на основе комбинированных или синтетических вяжущих — цемента и поливинилацетатной эмульсии, цемента и латекса СКС-65 и др.;
полимерные бетоны на основе эпоксидных смол ЭД-20 и ЭД-22.
2.2.2. Материалами для приготовления цементного раствора и бетона служат: портландцемент, пластифицированный портландцемент, гидрофобный портландцемент, сульфатостойкий портландцемент, портландцемент с умеренной экзотермией и портландцемент для производства асбестоцементных изделий марок 400 и 500.
Песок и щебень должны соответствовать требованиям ГОСТ 8267-93 и ГОСТ 8736-85. Наибольшая крупность щебня должна быть не больше одной трети толщины защитного слоя. Песок должен иметь модуль крупности 2,5. В бетон рекомендуется вводить порообразующие (газообразующие, воздухововлекающие) и пластифицирующие добавки. В качестве газообразующей добавки вводится, например, гидрофобизирующая жидкость ГКЖ-94 (в виде 50%-ной эмульсии). В качестве воздухововлекающей добавки рекомендуется использовать смолу нейтрализованную воздухововлекающую (СНВ). В северных условиях для климатических районов с температурой наиболее холодной пятидневки -40 °С и ниже введение добавок обязательно.
Для пластификации растворов и бетонов рекомендуется применять пластифицированный цемент или вводить в бетонную смесь сульфитно-спиртовую барду (ССБ).
Бетон, применяемый для восстановления защитного слоя и ремонта дефектных мест, должен изготовляться из бетонной смеси, обладающей достаточной пластичностью — осадкой конуса примерно 8-10 см. Бетонная смесь должна содержать несколько повышенное количество песка для облегчения бетонирования. Вместе с этим количество цемента должно быть минимальным для уменьшения усадки и не превышать 450 кг на 1 м бетона; желательно введение пластифицирующей добавки ССБ.
2.2.3. Материалами для полимерцементного и полимерного бетонов служат комбинированные связующие на основе: цемента и поливинилацетатной эмульсии ПВАЭ; цемента и латекса СКС-65ГП со стабилизатором ОП-7 или ОП-10; эпоксидной смолы с отвердителем и пластификатором; эпоксидно-тиоколового связующего с модификатором в виде сланцевого битума СБ.
Допускается применять также латексы типа СКС-30, СКС-50. В состав полимерного бетона на основе эпоксидной смолы вводится, кроме того, тонкомолотый наполнитель (до 20% по массе). Рекомендуемые составы растворов и бетонов приведены в табл.2.1-2.5.
Таблица 2.1. Состав полимерцементного раствора и бетона на основе поливинилацетатной эмульсии
Источник
Ремонт бетонных конструкций моста
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО РЕМОНТУ ПОВЕРХНОСТЕЙ БЕТОННЫХ ИЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ МОСТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ
УТВЕРЖДЕНЫ Минавтодором РСФСР, протокол N 5 от 30.01.86.
Рекомендации содержат перечень видов дефектов и ремонтных работ, а также описание материалов, механизмов и технологий, применяемых для устранения поверхностных дефектов бетонных и железобетонных мостов.
Предназначены для работников дорожно-эксплуатационной службы как практическое руководство по ремонтным работам. Составлены в дополнение и развитие Рекомендаций по ремонту поверхностных дефектов железобетонных мостов (Гипродорнии, 1975) и включают работы, выполняемые с использованием как известных, так и новых средств механизации:
пневматических краскораспылителей (воздушное и безвоздушное распыление);
машины РД-803 по ремонту и осмотру мостов;
комплекта оборудования РД-802А по ремонту мостов.
Рекомендации не исключают применения традиционных ремонтных покрытий, приведенных в ранее упомянутых Рекомендациях, а также в Обзорной информации ЦБНТИ N 6, 1983 г. (латексцементные растворы, полимербетоны и др.).
При составлении Рекомендаций учтены результаты опытных работ, выполненных Гипродорнии в Мосавтодоре, Ростовавтодоре, а также опыт Госдорнии.
Развитие и совершенствование дорожной сети неразрывно связано со значительным увеличением объемов работ по строительству, ремонту и содержанию мостов, которые являются наиболее сложными и ответственными сооружениями на автомобильных дорогах. Низкое качество ремонта и содержания мостов приводит к возрастанию числа сооружений с пониженной (из-за наличия дефектов) грузоподъемностью и эксплуатационной надежностью.
Результаты обследований эксплуатируемых железобетонных автодорожных мостов показали, что более 50% поверхности сооружения, находящегося в эксплуатации свыше 10 лет, имеет повреждения, снижающие, в основном, его долговечность, а следовательно, и эффективность использования.
В таких условиях достижение запланированного народнохозяйственного эффекта возможно лишь при проведении планомерных крупномасштабных ремонтных работ с широким использованием средств механизации. Технологии подобных ремонтных работ на различных этапах эксплуатации мостов приведены в настоящих Рекомендациях.
Рекомендации составлены кандидатами технических наук В.И.Шестериковым (Гипродорнии), И.А.Режко (ЦНИИОМТП) и инженером Е.А.Антоновым (Гипродорнии). В работе принимали участие инженеры В.И.Стожков, Я.Ю.Зайчик, М.А.Завьялов, Е.В.Сидорова (Гипродорнии), наладчик стендовых установок В.Д.Индюков (Союздорнии), а также инж. Г.В.Деревянкин (ЦПКБ объединения Росремдормаш). В основу положены результаты исследований составителей, а также данные, полученные в Саратовском Политехническом институте, ЦНИИС, Госдорнии, Союздорнии, ЦНИИИОМТП.
1. Общие положения
1.1. Настоящие Рекомендации распространяются на ремонт и содержание бетонных и железобетонных мостов, имеющих поверхностные дефекты, расположенные на значительных площадях. Они являются дополнением к Рекомендациям по ремонту поверхностных дефектов железобетонных мостов, разработанным Гипродорнии в 1975 г., и включают в себя работы, выполняемые с использованием средств механизации.
1.2. Ремонт поверхностей бетонных и железобетонных мостов выполняют с профилактической целью (предупреждение появления поверхностных дефектов), с целью предотвращения начавшегося повреждения или восстановления защитного слоя, что способствует, в свою очередь, повышению долговечности сооружения. Объем требуемых ремонтных работ по устранению дефектов поверхностей пролетных строений и опор устанавливают по книгам искусственных сооружений, куда заносят результаты текущих, периодических и специальных осмотров, а также по дефектным ведомостям.
При сложных организации и производстве ремонтных работ (средний ремонт) составляют проект, в котором указывают размещение подмостей, оборудования, конструкций, изготавливаемых в заводских условиях (например, арматурные каркасы) и организацию движения транспортных средств по ремонтируемому мосту.
1.3. Все ремонтные работы следует вести в сухую погоду при температуре воздуха не ниже плюс 5 °С.
Действие Рекомендаций распространяется на всю территорию РСФСР.
1.4. Причины появления дефектов устраняют в процессе выполнения ремонта поверхностей или до него.
2. Классификация ремонтных работ
2.1. Работы по ремонту бетонных поверхностей элементов эксплуатируемых мостов подразделяются на шесть групп:
I — предотвращение разрушения защитного слоя бетона; устранение шелушения бетонной поверхности, поврежденной на глубину 1-3 мм (текущий ремонт);
II — ремонт поверхности защитного слоя, поврежденного на глубину до 10 мм (текущий ремонт);
III — восстановление защитного слоя, разрушенного на глубину до 30 мм (средний ремонт);
IV — восстановление защитного слоя и частично бетона конструкции, при необходимости с усилением (средний ремонт);
V — ремонт участков, поврежденных механически или в результате некачественного изготовления конструкции — раковины, сколы с обнажением арматуры (средний ремонт);
VI — профилактические работы по предупреждению повреждения поверхностей (содержание).
2.2. При фактической толщине защитного слоя, меньше требуемой существующими нормативными документами [1] и в зависимости от расположения поверхности ремонтные работы выполняют по группе I — поверхности, на которые не попадает вода, или по группе II — поверхности, на которые попадает вода (увеличение толщины защитного слоя фасадов пролетных строений, стоек опор).
3. Виды ремонтных работ и область их применения
3.1. Работы по ремонту бетонных поверхностей подразделяются на виды: импрегнирование (пропитка, гидрофобизация), нанесение лакокрасочных покрытий, устройство штукатурки, нанесение полимерцементных покрытий, торкретирование, бетонирование.
3.2. Гидрофобизация бетонной поверхности путем обработки ее кремнийорганической жидкостью ГКЖ-94.
Поверхностная гидрофобизация придает наружной поверхности бетона, а также поверхности пор и трещин водоотталкивающие свойства. Кремнийорганические вещества одновременно с повышением водонепроницаемости бетона улучшают его морозостойкость.
Гидрофобизация целесообразна для предотвращения шелушения бетона, а также при ремонте поверхностей с глубиной шелушения не более 10 мм.
3.3. Нанесение лакокрасочных покрытий из перхлорвиниловых материалов — эмалей XВ-124, XB-125. Перхлорвиниловые краски и эмали представляют собой растворы перхлорвиниловой смолы в смеси органических растворителей, пигментов и пластификаторов. Содержание хлора в смоле достигает 65-68%, что обеспечивает высокую стойкость материала. Лакокрасочные покрытия оптимальной толщины пропитывают поверхностный слой бетона, уменьшают проницаемость и увеличивают омическое сопротивление бетона, а также создают пассивный механический барьер на пути веществ, вызывающих коррозию бетона и арматуры.
Применение лакокрасочных покрытий целесообразно при устранении дефектов I группы и в порядке профилактики поверхностей железобетонных конструкций.
3.4. Один из видов штукатурки — коллоидно-цементный клей (КЦК) — ремонтный состав, применяемый без грунтовки, КЦК представляет собой однородную высоковязкую пасту, которая приготовляется путем виброперемешивания смеси комплексного вяжущего (цемент+песок), воды, пластификатора и ускорителя твердения. Использование КЦК для ремонта железобетонных конструкций связно с необходимостью применения вибратора для виброактивации КЦК. Применение ремонтных составов на основе КЦК целесообразно при устранении дефектов II и III групп.
3.5. Нанесение полимерцементных покрытий на основе синтетического латекса СКС — 65 ГП.
Полимерцементные покрытия приготавливают из водной дисперсии полимера, которую смешивают с минеральным вяжущим и заполнителями.
Полимерцементные покрытия на основе синтетического латекса обладают высокой адгезией, водонепроницаемостью, а также создают вокруг арматуры высокощелочную среду (рН около 12), надежно предохраняющую арматуру от коррозии.
Применение полимерцементных покрытий целесообразно при устранении дефектов II и III групп.
Нанесение ремонтных составов с помощью струи сжатого воздуха является одним из перспективных методов ремонта железобетонных конструкций. Метод торкретирования объединяет приготовление, транспортирование, укладку и уплотнение бетонных смесей на поверхностях, имеющих любое расположение. Он позволяет обеспечить комплексную механизацию процесса бетонирования, отказаться от транспортирующих устройств, исключить необходимость уплотнения бетона вибраторами, достичь высокой водонепроницаемости без устройства дополнительного гидроизоляционного слоя, значительно сократить долю ручного труда, а также сроки ремонта сооружений.
Свеженанесенный слой торкретбетона имеет высокую начальную прочность, которую получают под уплотняющим действием струи. Такой метод уплотнения позволяет послойно наносить покрытия, имеющие повышенные механическую прочность, водонепроницаемость и морозостойкость, а также хорошее сцепление с предыдущим слоем.
Применение метода торкретирования для ремонта железобетонных поверхностей целесообразно при устранении дефектов II, III и IV групп.
3.7. Дублированные покрытия представляют собой комбинацию приведенных выше видов ремонтных работ. Рекомендуется использовать три разновидности дублированных покрытий:
гидрофобизация плюс лакокрасочные покрытия (I гр. ремонтных работ),
гидрофобизация плюс эпоксидная эмаль ЭП-773 (I и II группы),
гидрофобизация плюс штукатурка из КЦК (II гр.).
3.8. Область возможного использования видов ремонтных работ, а также перечень повреждений и причин их появления приведены в табл.3.1.
Дефекты, причина их появления и вид ремонтных работ
Наименование дефекта и его расположение
Причина появления дефекта
Вид ремонтных работ
Периодичность возобновления, межремонтный срок, годы
Источник